Witam.
Niniejsza konstrukcja miała być jedynie przejściowym "proof of concept", ale jako to bywa z prowizorkami - te działają najdłużej.
Niniejszy DIY bardziej pasuje do kategorii DIY programowanie, gdyż z samej pracy jedynie zostały połączone 1 układ do samodzielnego montażu z Arduino oraz zamknięcie wszystkiego w plastykowej obudowie.
Ogólnie pomysł zaczął się z potrzeby posiadania bardziej efektywnego sposobu pomiaru współczynnika fali stojącej anteny. Obecnie posiadam klasyczny dwuwskaźnikowy reflektometr, jednak nadaje się on jedynie do pomiarów instalacji antenowej w jej stałych warunkach pracy. Zmiana jakiegokolwiek parametru sprawiała, że musiał on przechodzić każdorazowo kalibrację, żeby móc dokonać odczytu.
Proces staje się niezwykle uciążliwy, kiedy w zastosowaniu jest np manualna skrzynka antenowa - czas procesu dopasowywania impedancji niezwykle się wydłuża.
Okazuje się, że istnieją gotowe rozwiązania, reflektometry krzyżowe. Nie wymagają one generalnie ingerencji użytkownika podczas "strojenia" instalacji antenowej - jednak zaporowa jest ich cena.
W niniejszym projekcie użyte zostały następujące moduły:
- wyświetlacz 4 x 16 wraz z adapterem I2C
- Arduino UNO
- zestaw do samodzielnego montażu płytki pomiarowej WFS LinkDokumentacja
- dedykowana obudowa kupiona na ebay dla Arduino + wyświetlacz
- encoder
- 2 x gniazdo antenowe
Aktualnie zaimplementowana opcje:
- kalibracja urządzenia (nic na sztywno nie jest wpisane w kodzie programu - następuje przy wciśniętym enkoderze podczas podłączania miernika do zasilania) - w tym menu ustawiamy następująco: przekładnie transformatora wejściowego i fali odbitej (krok 0.01x w zakresie 0x-99.99x), kompensacja napięcia spadku na diodach użytych w mierniku (0-1000mV). Przy przytrzymaniu encodera na czas dłuższy niż 3s następuje zapisanie nastaw w pamięci EPROM, krótkie wciśnięcie przełącza nas do następnej opcji nastawy (gwiazdka przy wartości, która jest aktualnie ustawiana), podanie wartości napięć dla FWD/RWD wyliczonej z ADC:
Przy kalibracji urządzenia należy posiadać sztuczne obciążenie 50 Ohm podłączone na wyjściu, wcześniej wstępnie ustawione wartości przekładni użytych transformatorów - po spisaniu wartości z wejść ADC, zamieniamy wejście z wyjściem i dokonujemy ustawień drugiego układu pomiarowego tak, aby napięcie ADC odpowiadało temu pierwszemu.
Kalibracji można dokonać zarówno regulując potencjometr na płytce pomiarowej jak również tylko w programie (zalecam pierw na płytce pomiarowej)
- Wyświetlanie mocy szczytowej Ppep (średnia max z ostatnich 100ms) oraz chwilowej mocy mierzonej.
- Pomiar SWR
- Pomiary podawane są zarówno w cyfr jak również jako bargraph (linijka)
- Wyświetlane bargraph posiadają pamięć maks wartości (twz sticky bar) która charakteryzuje się pewnym momentem bezwładności (tutaj 0.7 wartości co 1500ms) oraz aktualna wartość maksymalna.
- Regulacja poziomu jasności (tutaj regulacja 0-100%), nastawiana w trakcie normalnej pracy przy pomocy encodera, powrót do ekranu odczytu PWR/SWR po 2s od ostatniego momentu nastawy oraz zapisanie w EPROM po wciśnięciu i przytrzymaniu enkodera
- Jako, że enkoder nie jest obsługiwany za pomocą przerwań, a zwykłego odczytu wartości rejestru wejściowego portu, LCD odświeżane jest co 100ms, dla szybszego odczytu wskazania SWR dostępna jest obca jasności zależna od wskazania SWR - ekran świeci tym jaśniej im większa jest jego wartość, przy czym jest całkowicie wyłączony dla SWR = 1.00
- Automatyczny zakres mocy wyświetlanej za pomocą linijki bargraph
- przy napięciu odczytywanym na ADC w Arduino mniejszym niż 1v przełączane jest napięcie odniesienia na wewnętrzne 1.1V (dla dokładniejszych pomiarów dla małych mocy)
- całość napisana w w edytorze Arduino
Przykładowe odczyty na sztucznym obciążeniu dla różnych częstotliwości:
Mały filmik z przykładem przy wykorzystaniu ze zmontowana na potrzeby filmu skrzynką antenową typu Z-MATCH (zakres regulacji 2-2000 ohM dla pasm 160M-10M - ta na zdjęciu bez trudu wytrzymuje moc 100W w całym zakresie swojej pracy pomimo niezwykłej prostoty wykonania):
Jeden film przedstawia przykładowe odczyty przy podłączonym sztucznym obciążeniu (wgrało się bez audio - przepraszam za to) w tym czasie spokojnie mówiłem, po krótkiej przerwie gwizdałem do mikrofonu.
Tutaj dopasowywanie impedancji anteny do 50ohM przy pomocy ATU Z-MATCH:
Nie wiedzieć czemu filmy po dodaniu są do góry nogami - postaram się poprawić ten fakt w najbliższych dniach.
Jako, że był to proof of concept, urządzenie nie będzie dalej rozwijane - jedynie w celach doraźnych pomiarów.
Aktualnie jestem w trakcie budowy dużo większej i mniej mobilnej wersji stacjonarnej z 2 enkoderami, które służyć będą do ręcznej/automatycznej opcji sterowania zdalnej skrzynki antenowej.
Koszt całkowity póki co:
Zestaw DIY mostka SWR: 12 GBP
Obudowa: 10 GBP
wyświetlacz + adapter I2C: 4.99 GBP
Arduino UNO: 9.99 GBP
Gniazda antenowe: 2 x 2.99 GBP
Całość około: 42.96 GBP
Koszt dobrej jakości miernika krzyżowego z pomiarem mocy zamyka się w przedziale: 80GBP+
Cool? Ranking DIY
pod spodem. Żyrandol i choinka same się nie zaświecają przy TX ? 
